Ogni giorno, da oltre 30 anni, i supercomputer del Cineca elaborano milioni di dati utilizzando complessi modelli matematici e forniscono previsioni meteorologiche dettagliate su tutto il territorio italiano, per la Protezione Civile Nazionale e le sue unità di crisi, in collaborazione con il Servizio Meteorologico Regionale dell'Emilia-Romagna che fornisce dati e modelli numerici. Questo è un servizio ad elevata criticità che richiede di garantire un tasso di errore della singola previsione inferiore al 2%.

Previsioni a 6/9 ore Previsioni a 12/18 ore  
 

Le previsioni del tempo in Italia

La Meteorologia è da sempre uno dei classici campi di applicazione del Supercalcolo, essendo i programmi previsionali di natura meteorologica in genere piuttosto pesanti dal punto di vista computazionale. Il Cineca si occupa di supporto alla Meteorologia fin dalla prima costituzione del Consorzio. Negli ultimi decenni, essendo aumentato l'interesse nazionale ed il numero di utenze finali, il servizio è progressivamente cresciuto di rilevanza e dimensione. L'operatività con cui viene attualmente richiesto il servizio implica due caratteristiche fondamentali: criticità e tempestività.

  • criticità: i prodotti previsionali, oltre a risultare utili nella vita di ogni giorno, vengono largamente utilizzati dai centri funzionali di protezione civile per la produzione di bollettini e per la definizione delle situazioni di allerta. La caratteristica di criticità è rafforzata dalle evidenti variazioni climatologiche cui si assiste negli ultimi anni quali aumento del numero di fenomeni meteorologici estremi, maggiore variabilità del clima, ecc…
  • tempestività: i servizi previsionali vengono erogati due volte al giorno, ogni giorno, 365 giorni all'anno. Ogni elaborazione (preprocessing, modello, postprocessing e trasferimento) deve concludersi positivamente entro stringenti vincoli temporali, pena ovviamente la non usufruibilità stessa del prodotto previsionale.

L'erogazione del servizio

Le caratteristiche richieste dal servizio ne implicano l'erogazione attraverso una struttura di calcolo che disponga della potenza necessaria e nel suo complesso risulti robusta. Per quanto riguarda la potenza, il Cineca dispone di una varietà di supercalcolatori di livello tecnologico avanzato, di cui una parte viene riservata giornalmente all’erogazione del servizio meteo.

Poiché il malfunzionamento di una qualsiasi delle molteplici componenti che concorrono all'erogazione del servizio potrebbe compromettere il prodotto revisionale finale, l’obiettivo della robustezza è stato perseguito a vari livelli:

  • infrastruttura: utilizzo di locali ad accesso controllato, utilizzo di doppia alimentazione, presenza di gruppi di continuità
  • macchine di calcolo: utilizzo di nodi di login ridondati (high avalability), presenza di una macchina di backup, con risorse preallocate, da utilizzarsi automaticamente nel caso di malfuzionamento della macchina principale
  • software di sistema: utilizzo di software di sistema stabile, aggiornato e sicuro, backup giornalieri su dispositivi di archiviazione a lungo termine
  • software di applicativi: utilizzo di linguaggi di programmazione standard, il più possibile portabili e testati. Predisposizione delle catene operative ad essere il più fault-tolerance possibile, prevedendo e gestendo le possibili situazioni anomale (arrivo ritardato/dilazionato di parte dell'input, indisponibilità di parte dei processori o di alcuni file systems, ecc...).

Meteorologia al Cineca

Maggiori informazioni sul ruolo operativo del Cineca (risorse impiegate, criticità, robustezza), sul modello numerico previsionale utilizzato (COSMO) nell'ambito delle convenzioni stipulate, e sui progetti climatologici al Cineca sono disponibili sul portale HPC.

Ulteriori informazioni nel contesto meteo